迈达斯-有限元模态分析
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1. 选择自动生成的 4个网格组. 2. 点击右键并选择合并. 3. 选择合并后的网格, 按[F2]. 4. 重命名为“Plate”.
4 1
2
Modal Analysis 38
Step
08 网格 >> 生成 >> 1D
操作步骤
1.选择用[ O ] 标记的5个目标，如图 2. 网格组: 输入“Stiffener”. 3. 点击[确认] .
藏所有导航].
1 2
3
4
5
Modal Analysis 32
Step
02 几何 >> 顶点与曲线 >> 矩形
操作步骤
1. 坐标 : “(0), <0.5, 0.5>”. 2. 点击[取消]. 3. 点击[ ] (如图所示) .
3
1
2
Modal Analysis 33
Step
03 几何 >> 顶点与曲线 >> 多段线
09 分析与结果 >> 分析 >> 执行
操作步骤
1. 点击[确认]. 2. 文件名:输入“Hanger”. 3.点击 [保存(S)].
1
2 3
Modal Analysis 15
Step
10 分析和结果 >> Hanger >> 模态(必需) >> 总位移
操作步骤
1. 点击[
] (如图所示).
2. 分析与结果>> 一般 >> 变形
1
7
Modal Analysis 34
Step
04 几何 >> 顶点与曲线 >> 交叉
操作步骤
1. 点击[ ] (如图所示) . 2. 点击[确认].
1
2
1
Modal Analysis 35
Step
05 网格 >> 控制 >> 尺寸
操作步骤
1.选择[分割数量] . 2. 选择用[ O ] 标记的五条线 3. 分割数量: 输入10 . 4. 点击[确认].
3. 点击[确认] . 4. 点击[关闭]
1 4
2 2
3
Modal Analysis 10
Step
05 网格 >> 属性 >> 特性
操作步骤
1. 创建 >> 选择3D
2. 选择[实体].
3. 输入特性
号 名称 材料
1 Hanger 2:Steel
4. 点击[确认] . 5. 点击[关闭]
2 3
3
4
Step
05 静态/热分析 >> 边界条件 >> 约束
操作步骤
1. 输入约束条件
名称 对象类型 选择目标 条件
Fix 面 4个 固定约束
2. 点击[确认]
1
1 1
1
2
4
Modal Analysis 24
Step
06 网格 >> 生成 >> 3D
操作步骤
1. 选择[自动-实体] 2.点击 [ ] (全选) 3. 网格大小: 使用基本设定值 4. 点击[确认]
2
3
4
5
Modal Analysis 20
Step
02 形状 >> CAD文件 >> 导入
操作步骤
1. 选择模型: Modal.x_t 2. 勾选[选择接触面] 3. 点击[打开]
1
2
3
Modal Analysis 21
Step
03 网格 >> 材料/特性 >> 材料
操作步骤
1. 创建 >> 点击各向同性 2. 选择材料DB库中的Steel 3. 选择Cast Alloy Steel 4. 点击[确认] 5. 点击[关闭]
2. 删除圆角:输入 “1”
1
3. 点击[查找].
3
4. 点击[选择全部] .
2
5. 点击[删除].
6. 点击[关闭] .
4
5
6
Modal Analysis 9
Step
04 网格 >> 属性>> 材料
操作步骤
1. 创建 >> 选择各向同性
2. 输入材料
号 名称 弹性模量 泊松比 质量密度
2 Steel 2.1e5 (N/mm²) 0.3 7.9e-6(kg/mm²)
Modal Analysis 40
>> 变形+未变形(特征线) .
3. 分析和结果>> 模态（必需）>>
MODE1 >> 总位移.
1 2
Modal Analysis 16
Step
11 分析和结果>> Hanger >> 特征值分析结果表
操作步骤
1. 双击[特征值分析结果表]. 1
Modal Analysis 17
Step
00 概述
载荷边界条件 - 边界条件 (铰接)
查看结果 - 模态分析结果 - 模态振型 - 固有频率
Hanger
Modal Analysis 5
Step
00 概述
目的
利用midas NFX进行简单的模态分析并理解此功能 - 模态分析主要是对承受振动或者周期性载荷的物体进行设计检测时使用的一种分析. - 模态分析是为了得出受特定约束的物体的固有振动频率和模态振型. - 通过本案例学习简化单个零部件中分析时不需要的倒角，并对简化后的模型求出固有频率和固有振型.
1 5
Modal Analysis 11
Step
06 静态/热分析 >> 边界 >> 约束
操作步骤
1. 输入约束条件
名称 目标类型 选择目标 条件
Support 面 8个平面(如图所示) 铰接
2. 点击[确认] .
1
1
2
Modal Analysis 12
Step
07 网格 >> 生成 >> 3D
模态分析选项
• 模态数量: 输入需要计算的自然频率数量.
• 最低/最高: 设置频率范围. 仅计算该范围内的频率.
• Sturm 序列检查: 通过迭代过程计算丢失特征值.
Modal Analysis 4
Step
00 概述
概述
线性静态分析 - 单位 : N, mm - 各向同性弹性材料 - 几何模型: Hanger.x_t
3. 点击[保存(S)]
1 2
3
Modal Analysis 27
Step
09 分析和结果工作目录树>> Modal : 模态分析 >> 模态分析 (必需) >> MODE 1
操作步骤
1. 点击[ ] (轴测图2) 2. 选择分析与结果>> 一般 >> 变形形
状>> 变形+未变形 (线框) 3. 双击分析与结果工作目录树中的总位
移
1
2
2 3
Modal Analysis 28
Step
10 分析和结果工作目录树>> Modal : 模态分析 >> 特征值分析结果表格
操作步骤
1. 双击分析和结果工作目录树中的特征 值分析结果表格
Modal Analysis 29
Step
00 概述
概述
模态分析 - 单位 : N, m - Bar Stiffened Plate
操作步骤
1. 选择目标: “1” （如图所示）. 2.点击 [确认] .
1
2
Modal Analysis 13
Step
08 分析与结果 >> 分析工况 >> 一般
操作步骤
1. 标题:输入“Hanger” . 求解类型: 选择[模态] .
2. 点击[确认].
1
2
Modal Analysis 14
Step
概述
模态分析 - 单位 : N, mm
- 几何模型: Modal.x_t
模态分析
材料 - Cast Alloy Steel (材料DB库)
边界条件和载荷 - 固定约束 (洞内部)
确认结果 - 特征值 - 模态现象 - 模态分析结果和表格
Modal Analysis 18
Step
00 概述
藏所有导航].
1 2
3
4
5
Modal Analysis 7
Step
02 几何 >> CAD文件 >> 导入
操作步骤
1. 模型选择: 选择Hanger.x_t 2. 单击[打开] .
1
2
请检查文件格式!
Modal Analysis 8
Step
03 几何 >> 辅助 >> 简化
操作步骤
1. 目标选择: 选择导入的模型.
模型
分析概述
边界条件(铰接)
有限元模型 (四面体网格)
铰接
Modal Analysis 6
Step
01 新建 >> 分析设置
操作步骤
1. 点击[ ] (新建]. 2. 选择[3D]. 3. 单位系统选择[N-mm-kg-sec-J] . 4. 点击[确认]. 5. 在工作窗口中单击鼠标右键，选择 [隐
1
4
1
Modal Analysis 36
Step
06 网格 >> 生成 >> 2D
操作步骤
1. 选择[自动-面积] . 2. 点击[ ] (选择所有). 3. 大小方法: 分割，输入3. 4. 点击[确认].
1 2 3
4
2
Modal Analysis 37
Step
07 模型工作目录树>> 网格
操作步骤
1
3
4
2
Modal Analysis 25
Step
07 分析与结果>> 分析工况 >> 一般
操作步骤
1. 设置分析工况
名称 分析类型
Modal 模态分析
2. 选择[确认]
1
2
Modal Analysis 26
Step
08 分析与结果>> 分析 >> 执行
操作步骤
1. 点击[确认]
2. 另存为: 输入“Modal”
操作步骤
1. 坐标 : 输入“(0.125), <0, 0.5>” . 2.在工作窗口中单击鼠标右键. 3. 坐标 :输入 “(0.25), <0, 0.5>” . 4.在工作窗口中单击鼠标右键. 5. 坐标 :输入 “(0.375), <0, 0.5>” . 6.在工作窗口中单击鼠标右键. 7. 点击[取消] .
模型
分析概述
约束条件 (固定约束)
固定约束
有限元模型 (四面体网格)
Modal Analysis 19
Step
01 分析 >> 设置分析条件
1
操作步骤
1. 点击[ ] ](新建) 2. 选择[3D] 3. 选择[N-mm-kg-sec-J] 单位系 4. 点击[确认] 5. 在窗口右击鼠标选择隐藏全部导向
模态分析 (零件或装配体)
Step
00 模态分析综述
模态分析
模态分析可以预见共振和因结构振动产生的位移. 通过分析, 可以确定动力特性,如自然频率和模态形状.
重要术语
自然频率和周期 • 自然频率:就是固有频率，即在没有外力驱动时物体自己本身振动的频率，这个频率值是固定的 (Hz) • 自然周期: 频率倒数(1/f), 它指的是振动1周的时间 (sec) • 自然模态形状: 外力移动后的振动形状. 最低模态代表最容易变形形状. • 当应用于结构的振动频率与自然频率接近会出现共振.
载荷边界条件 - 固定约束 (内部)
查看结果 - 特征值 - 模态振型(动态显示) - 模态分析结果表格
Stiffened Plate
Modal Analysis 30
Step
00 概述
目的
运用midas NFX进行基本的模态分析并理解此功能 - 模态分析主要是对承受振动或者周期性载荷的物体进行设计检测时使用的一种分析. - 模态分析是为了得出受特定约束的物体的固有振动频率和模态振型. - 本案例学习利用1D和2D单元混合建模并进行基本的模态分析的方法.
1
2 3
ModБайду номын сангаасl Analysis 39
Step
09 网格 >> 属性>>材料
操作步骤
1. 创建 >> 各向同性. 2. 输入材料属性.
号 名称 弹性模量 泊松比 质量密度
2 Matl 2e11 (N/m2) 0.3 8.245 (kg/m3)
3. 点击[确认]. 4. 点击[关闭].
2 2
1
4 3
Step
00 模态分析概要
自由振动
• 无外力作用下, 结构因惯性而产生振动, 阻尼抵抗恢复力. 因此, 结构自由振动不受外力影响. • 尽管结构不受载荷影响, 自由振动因非零初始条件而发生.
静平衡
初始条件
自由振动
周期 : T
初始位置: A
自由振动
时间
Modal Analysis 3
Step
00 模态分析概要
2
1 3
5
4
Modal Analysis 22
Step
04 网格 >> 材料/特性 >> 特性
操作步骤
1. 创建 >> 点击3D
2. 选择[实体]
3. 输入特性
号 名称 材料
1 Solid 2: Cast Alloy Steel
4. 点击[确认] 5. 点击[关闭]
2
3
3
4
1 5
Modal Analysis 23
• A 和 B 是不同的, 因此他们频率和周期是不同.
• 频率和周期因摆线长度不同而不同.
• 每秒移动的周期数称为自然频率, 完成1周需要的时间称为自然周期.
A.
• 结构自然频率与刚度成正比,而与质量成反比. 如果集中质量远离结构
边界,由于惯性效果致共振频率降低.
B. <不同摆幅的摆锤>
Modal Analysis 2
模型
分析概述
约束条件 (固定约束)
有限元模型 (1D 和 2D 四边形网格)
板的4个角固定
Shrink 形状
Modal Analysis 31
Step
01 新建 >> 分析设置
操作步骤
1. 点击[ ] (如图所示). 2. 选择[3D]. 3. 选择 [N-m-kg-sec-J] 单位系统. 4. 点击[确认]. 5.在工作窗口中单击鼠标右键，选择 [隐
4 1
2
Modal Analysis 38
Step
08 网格 >> 生成 >> 1D
操作步骤
1.选择用[ O ] 标记的5个目标，如图 2. 网格组: 输入“Stiffener”. 3. 点击[确认] .
藏所有导航].
1 2
3
4
5
Modal Analysis 32
Step
02 几何 >> 顶点与曲线 >> 矩形
操作步骤
1. 坐标 : “(0), <0.5, 0.5>”. 2. 点击[取消]. 3. 点击[ ] (如图所示) .
3
1
2
Modal Analysis 33
Step
03 几何 >> 顶点与曲线 >> 多段线
09 分析与结果 >> 分析 >> 执行
操作步骤
1. 点击[确认]. 2. 文件名:输入“Hanger”. 3.点击 [保存(S)].
1
2 3
Modal Analysis 15
Step
10 分析和结果 >> Hanger >> 模态(必需) >> 总位移
操作步骤
1. 点击[
] (如图所示).
2. 分析与结果>> 一般 >> 变形
1
7
Modal Analysis 34
Step
04 几何 >> 顶点与曲线 >> 交叉
操作步骤
1. 点击[ ] (如图所示) . 2. 点击[确认].
1
2
1
Modal Analysis 35
Step
05 网格 >> 控制 >> 尺寸
操作步骤
1.选择[分割数量] . 2. 选择用[ O ] 标记的五条线 3. 分割数量: 输入10 . 4. 点击[确认].
3. 点击[确认] . 4. 点击[关闭]
1 4
2 2
3
Modal Analysis 10
Step
05 网格 >> 属性 >> 特性
操作步骤
1. 创建 >> 选择3D
2. 选择[实体].
3. 输入特性
号 名称 材料
1 Hanger 2:Steel
4. 点击[确认] . 5. 点击[关闭]
2 3
3
4
Step
05 静态/热分析 >> 边界条件 >> 约束
操作步骤
1. 输入约束条件
名称 对象类型 选择目标 条件
Fix 面 4个 固定约束
2. 点击[确认]
1
1 1
1
2
4
Modal Analysis 24
Step
06 网格 >> 生成 >> 3D
操作步骤
1. 选择[自动-实体] 2.点击 [ ] (全选) 3. 网格大小: 使用基本设定值 4. 点击[确认]
2
3
4
5
Modal Analysis 20
Step
02 形状 >> CAD文件 >> 导入
操作步骤
1. 选择模型: Modal.x_t 2. 勾选[选择接触面] 3. 点击[打开]
1
2
3
Modal Analysis 21
Step
03 网格 >> 材料/特性 >> 材料
操作步骤
1. 创建 >> 点击各向同性 2. 选择材料DB库中的Steel 3. 选择Cast Alloy Steel 4. 点击[确认] 5. 点击[关闭]
2. 删除圆角:输入 “1”
1
3. 点击[查找].
3
4. 点击[选择全部] .
2
5. 点击[删除].
6. 点击[关闭] .
4
5
6
Modal Analysis 9
Step
04 网格 >> 属性>> 材料
操作步骤
1. 创建 >> 选择各向同性
2. 输入材料
号 名称 弹性模量 泊松比 质量密度
2 Steel 2.1e5 (N/mm²) 0.3 7.9e-6(kg/mm²)
Modal Analysis 40
>> 变形+未变形(特征线) .
3. 分析和结果>> 模态（必需）>>
MODE1 >> 总位移.
1 2
Modal Analysis 16
Step
11 分析和结果>> Hanger >> 特征值分析结果表
操作步骤
1. 双击[特征值分析结果表]. 1
Modal Analysis 17
Step
00 概述
载荷边界条件 - 边界条件 (铰接)
查看结果 - 模态分析结果 - 模态振型 - 固有频率
Hanger
Modal Analysis 5
Step
00 概述
目的
利用midas NFX进行简单的模态分析并理解此功能 - 模态分析主要是对承受振动或者周期性载荷的物体进行设计检测时使用的一种分析. - 模态分析是为了得出受特定约束的物体的固有振动频率和模态振型. - 通过本案例学习简化单个零部件中分析时不需要的倒角，并对简化后的模型求出固有频率和固有振型.
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Modal Analysis 11
Step
06 静态/热分析 >> 边界 >> 约束
操作步骤
1. 输入约束条件
名称 目标类型 选择目标 条件
Support 面 8个平面(如图所示) 铰接
2. 点击[确认] .
1
1
2
Modal Analysis 12
Step
07 网格 >> 生成 >> 3D
模态分析选项
• 模态数量: 输入需要计算的自然频率数量.
• 最低/最高: 设置频率范围. 仅计算该范围内的频率.
• Sturm 序列检查: 通过迭代过程计算丢失特征值.
Modal Analysis 4
Step
00 概述
概述
线性静态分析 - 单位 : N, mm - 各向同性弹性材料 - 几何模型: Hanger.x_t
3. 点击[保存(S)]
1 2
3
Modal Analysis 27
Step
09 分析和结果工作目录树>> Modal : 模态分析 >> 模态分析 (必需) >> MODE 1
操作步骤
1. 点击[ ] (轴测图2) 2. 选择分析与结果>> 一般 >> 变形形
状>> 变形+未变形 (线框) 3. 双击分析与结果工作目录树中的总位
移
1
2
2 3
Modal Analysis 28
Step
10 分析和结果工作目录树>> Modal : 模态分析 >> 特征值分析结果表格
操作步骤
1. 双击分析和结果工作目录树中的特征 值分析结果表格
Modal Analysis 29
Step
00 概述
概述
模态分析 - 单位 : N, m - Bar Stiffened Plate
操作步骤
1. 选择目标: “1” （如图所示）. 2.点击 [确认] .
1
2
Modal Analysis 13
Step
08 分析与结果 >> 分析工况 >> 一般
操作步骤
1. 标题:输入“Hanger” . 求解类型: 选择[模态] .
2. 点击[确认].
1
2
Modal Analysis 14
Step
概述
模态分析 - 单位 : N, mm
- 几何模型: Modal.x_t
模态分析
材料 - Cast Alloy Steel (材料DB库)
边界条件和载荷 - 固定约束 (洞内部)
确认结果 - 特征值 - 模态现象 - 模态分析结果和表格
Modal Analysis 18
Step
00 概述
藏所有导航].
1 2
3
4
5
Modal Analysis 7
Step
02 几何 >> CAD文件 >> 导入
操作步骤
1. 模型选择: 选择Hanger.x_t 2. 单击[打开] .
1
2
请检查文件格式!
Modal Analysis 8
Step
03 几何 >> 辅助 >> 简化
操作步骤
1. 目标选择: 选择导入的模型.
模型
分析概述
边界条件(铰接)
有限元模型 (四面体网格)
铰接
Modal Analysis 6
Step
01 新建 >> 分析设置
操作步骤
1. 点击[ ] (新建]. 2. 选择[3D]. 3. 单位系统选择[N-mm-kg-sec-J] . 4. 点击[确认]. 5. 在工作窗口中单击鼠标右键，选择 [隐
1
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Modal Analysis 36
Step
06 网格 >> 生成 >> 2D
操作步骤
1. 选择[自动-面积] . 2. 点击[ ] (选择所有). 3. 大小方法: 分割，输入3. 4. 点击[确认].
1 2 3
4
2
Modal Analysis 37
Step
07 模型工作目录树>> 网格
操作步骤
1
3
4
2
Modal Analysis 25
Step
07 分析与结果>> 分析工况 >> 一般
操作步骤
1. 设置分析工况
名称 分析类型
Modal 模态分析
2. 选择[确认]
1
2
Modal Analysis 26
Step
08 分析与结果>> 分析 >> 执行
操作步骤
1. 点击[确认]
2. 另存为: 输入“Modal”
操作步骤
1. 坐标 : 输入“(0.125), <0, 0.5>” . 2.在工作窗口中单击鼠标右键. 3. 坐标 :输入 “(0.25), <0, 0.5>” . 4.在工作窗口中单击鼠标右键. 5. 坐标 :输入 “(0.375), <0, 0.5>” . 6.在工作窗口中单击鼠标右键. 7. 点击[取消] .
模型
分析概述
约束条件 (固定约束)
固定约束
有限元模型 (四面体网格)
Modal Analysis 19
Step
01 分析 >> 设置分析条件
1
操作步骤
1. 点击[ ] ](新建) 2. 选择[3D] 3. 选择[N-mm-kg-sec-J] 单位系 4. 点击[确认] 5. 在窗口右击鼠标选择隐藏全部导向
模态分析 (零件或装配体)
Step
00 模态分析综述
模态分析
模态分析可以预见共振和因结构振动产生的位移. 通过分析, 可以确定动力特性,如自然频率和模态形状.
重要术语
自然频率和周期 • 自然频率:就是固有频率，即在没有外力驱动时物体自己本身振动的频率，这个频率值是固定的 (Hz) • 自然周期: 频率倒数(1/f), 它指的是振动1周的时间 (sec) • 自然模态形状: 外力移动后的振动形状. 最低模态代表最容易变形形状. • 当应用于结构的振动频率与自然频率接近会出现共振.
载荷边界条件 - 固定约束 (内部)
查看结果 - 特征值 - 模态振型(动态显示) - 模态分析结果表格
Stiffened Plate
Modal Analysis 30
Step
00 概述
目的
运用midas NFX进行基本的模态分析并理解此功能 - 模态分析主要是对承受振动或者周期性载荷的物体进行设计检测时使用的一种分析. - 模态分析是为了得出受特定约束的物体的固有振动频率和模态振型. - 本案例学习利用1D和2D单元混合建模并进行基本的模态分析的方法.
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2 3
ModБайду номын сангаасl Analysis 39
Step
09 网格 >> 属性>>材料
操作步骤
1. 创建 >> 各向同性. 2. 输入材料属性.
号 名称 弹性模量 泊松比 质量密度
2 Matl 2e11 (N/m2) 0.3 8.245 (kg/m3)
3. 点击[确认]. 4. 点击[关闭].
2 2
1
4 3
Step
00 模态分析概要
自由振动
• 无外力作用下, 结构因惯性而产生振动, 阻尼抵抗恢复力. 因此, 结构自由振动不受外力影响. • 尽管结构不受载荷影响, 自由振动因非零初始条件而发生.
静平衡
初始条件
自由振动
周期 : T
初始位置: A
自由振动
时间
Modal Analysis 3
Step
00 模态分析概要
2
1 3
5
4
Modal Analysis 22
Step
04 网格 >> 材料/特性 >> 特性
操作步骤
1. 创建 >> 点击3D
2. 选择[实体]
3. 输入特性
号 名称 材料
1 Solid 2: Cast Alloy Steel
4. 点击[确认] 5. 点击[关闭]
2
3
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Modal Analysis 23
• A 和 B 是不同的, 因此他们频率和周期是不同.
• 频率和周期因摆线长度不同而不同.
• 每秒移动的周期数称为自然频率, 完成1周需要的时间称为自然周期.
A.
• 结构自然频率与刚度成正比,而与质量成反比. 如果集中质量远离结构
边界,由于惯性效果致共振频率降低.
B. <不同摆幅的摆锤>
Modal Analysis 2
模型
分析概述
约束条件 (固定约束)
有限元模型 (1D 和 2D 四边形网格)
板的4个角固定
Shrink 形状
Modal Analysis 31
Step
01 新建 >> 分析设置
操作步骤
1. 点击[ ] (如图所示). 2. 选择[3D]. 3. 选择 [N-m-kg-sec-J] 单位系统. 4. 点击[确认]. 5.在工作窗口中单击鼠标右键，选择 [隐